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计算机通信与网络1、什么是DNS ，它的主要功能是什么？DNS: Domain Name System, 叫做域名系统，使用域名服务系统的目的是解决互联网上的名字空间管理，以及互联网的主机名称与IP

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1、什么是DNS ，它的主要功能是什么？

DNS: Domain Name System, 叫做域名系统，使用域名服务系统的目的是解决互联网上的名字空间管理，以及互联网的主机名称与IP 地址的转换服务问题。域名服务系统可以接受互联网上的主机的请求，将所要查找的主机域名转换为对应的IP 地址，也可以完成有IP 地址查找到对应的域名的反向转换服务。

2、 什么是WWW 服务

WWW 服务是当前互联网上最主要的应用服务形式之一，它在互联网环境下向使用者提供超文本形式的信息。WWW 服务是典型的客户机/服务器工作模式，客户端的应用系统被称为浏览器，负责处理使用者的要求，并按照要求与服务器联系获取信息，然后把得到的信息通过各种每体技术显示给使用者。服务器则管理和保存网站的网页，并在接受到请求是予以响应并完成相应的服务。

3、什么是 FTP服务

FTP 服务是用途广泛的文件传输服务，这个服务基于同名的协议-FTP （File Transfer Protocol）。FTP 是一个建立在TCP 基础上的应用级协议，包括FTP 服务器和FTP 客户机，服务器和客户机之间通过约定的通信协议进行通信，对使用者提供远程文件传输服务。

4、简要回答UDP 协议工作机制

在传输正确率非常高的网络环境中，两台主机间UDP 协议相互通信时，UDP 协议只负责将数据在两台主机间传输。首先，UDP 协议只负责将数据发出去，但是不保证数据一定传到，而且，如果传输中出现故障，UDP 协议不负责重传数据，数据是否重传将由应用程序控制；其次，当数据正确到达后，接收方的UDP 协议不负责确认，是否发送“数据已经到达”的确认信息也有接受方的应用程序负责。

5、说明网桥、中继器和路由器各自的主要功能，以及分别工作在网络体系结构的哪一层。

(1) 网桥是一种将两个局域网连接起来并按MAC （介质访问控制）地址转发帧的设备，工作在链路层。

(2) 中继器是一种简单的增加局域网传输距离的设备，它作为信号放大器，可使实际的网络跨越更大的距离。它工作在物理层。

(3) 路由器是将不同类型的网络连接起来的设备，主要用来实现协议转换和路径选择。它工作在网络层。

6、简述DNS 的查询过程

DNS 的查询过程按两部分进行：首选，名称查询从客户机开始并传送至解析程序(DNS客户服务) 进行解析; 其次，不能就地解析查询时，可根据需要查询DNS 服务器来解析名称。DNS 查询的过程如下图所示。

DNS 的查询过程

如查询过程的初始步骤所示，DNS 域名由本机的程序使用。该请求随后传送至 DNS 客户服务，以通过使用就地缓存的信息进行解析。如果可以解析查询的名称，则查询将被应答，并且此过程完成。其中，本地

解析程序的缓存可从以下2个可能的来源获取名称信息：

● 如果主机文件就地配置，则来自该文件的任何主机名称到地址的映射都将在DNS 客户服务启动时预先加载到缓存中。

● 从以前DNS 查询应答的响应中获取的资源记录将被添加至缓存并保留一段时间。

如果此查询不匹配缓存中的项目，则解析过程继续进行，客户机查询 DNS 服务器来解析名称。

接下来查询 DNS 服务器，当本地的DNS 不能就地解析查询时，可根据需要查询 DNS 服务器来解析名称。如图所示，客户机将查询首选 DNS 服务器。在此过程中使用的实际服务器是从全局列表中选择的。 1

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当 DNS 服务器接收到查询时，首先检查它能否根据在服务器的就地配置区域中获取的资源记录信息作出权威性的应答。如果查询的名称与本地区域信息中的相应资源记录匹配，则服务器作出权威性的应答，并且使用该信息来解析查询的名称。

如果查询的名称没有区域信息，则服务器检查它能否通过本地缓存的先前查询信息来解析名称。如果从中发现匹配的信息，则服务器使用它应答查询。接着，如果首选服务器可使用来自其缓存的肯定匹配响应来应答发出请求的客户机，则此次查询完成。

如果查询名称在首选服务器中未发现来自缓存或区域信息的匹配应答，则查询过程可继续进行，使用递归来完全解析名称，包括来自其他 DNS 服务器的支持，以帮助解析名称。

1、简述TCP 与UDP 之间的相同点和不同点？

(1)相同点：TCP 与UDP 都是基于IP 协议的传输协议。(2)不同点：

TCP 是面向连接的，而UDP 是无连接的。TCP 是高度可靠的，而UDP 是不可靠的。

2. 网络层次结构的特点是什么?

网络层次结构的特点有如下两个方面：（1）N 层中的实体（硬、软件的集合）定义自身功能时，直接使用N –1层（下层）提供的报务。（2）N 层以下各层功能总和附加上自己的功能为N ＋1层提供增值服务，并将功能的实现细节屏蔽起来。最低层只提供服务，最高层接受服务但要向网络用户提供服务。中间层即N 层既要对N ＋1层提供服务，也要接受N –1层提供的服务，同时，也可以向应用（程序）直接提供服务。

3. TCP/IP协议的体系结构和主要协议分析?

TCP/IP协议的体系结构分为应用层、传送层（TCP ）、网络层（IP ）和网络接口层4层。其中网络接口层负责将IP 数据报封装成适合在物理网络上传输的帧格式并传输，或将从物理网络接收到的帧解封，取出IP 数据报交给网络互联层。网络互联层（IP ）负责将数据报独立地从信源传送到信宿，这一层主要解决路由选择、阻塞控制和网络互联等问题，在功能上类似于OSI 体系结构中的网络层，网络互联层是TCP/IP体系结构的核心。传输层负责将源主机和目的主机的应用程序间提供端－端的数据传输服务，主要定义了两个传输协议，一个是可靠的面向连接的协议，称为传输控制协议TCP ，另一个是不可靠的无连接协议，称为用户数据报协议UDP 。应用层包含了使用广泛的协议，如提供登录的TELNET 、提供文件传输的FTP 、提供域名服务的DNS 、提供邮件传输的SMTP 等协议，近年来又出现了网络新闻传输协议NTTP 、超文本传输协议HTTP 等许多新协议。

4、简述TCP 三次握手的通信过程?

在TCP 会话初期，即在每次发送数据前，通信双方先进行协商使数据段的发送和接收能够同步进行，并建立虚连接。为了提供可靠的传送，TCP 在发送新的数据之前，以特定的顺序将数据包进行编号，并要求这些包传达到目标主机后回复一确认消息。TCP 用来发送大批量的数据，当应用程序在收到数据后要做出确认时也要用到TCP 。TCP 还需要时刻跟踪的额外开销。具体的说当主机1向主机2发起连接申请时，主机1的TCP 实体发送一个报文段，然后向主机2发送连接报文；主机2收到上述报文后发出应答报文，并发出下一个希望收到的报文序号；主机1接收应答报文，并继续发送新的报文。

5、简述IP 路由选择的主要步骤?

IP 路由选择的主要步骤包括：（1）搜索路由表中目的地址域与数据报的目的地址完全相同（网络标识和主机标识都相同）的入口，如果找到这个入口，则将数据报发给下一个路由器地址域中指定的地址（下一个路由器或直接网路接口）。（2）如果（1）不成功，则搜索路由表中目的地址域与数据报的目的网络地址相同（仅网络标识相同）的入口，如果找到将数据报发给下一个路由器地址域中指定的地址（下一个路由器或直连网络接口），凡发往该目的网络的数据报都使用该入口进行转发。（3）如果（2）不成功，则搜索路由表中目的地址域为“default ”的入口，如果找到就将数据报发给指定的路由器。如果（3）仍不成功，则说明数据报不可投递，通常将一个" 主机不可达" 或" 网络不可达" 的出错信息发送给产生这个数据报的应用程序。

6、IP 地址的主要特点是什么？试说明IP 地址与硬件地址的区别，为什么要使用这两种不同的地址？ 答：主要阐述以下原理即可：IP 地址是逻辑地址，可以改变；硬件地址是物理地址，固化在网卡中，一般不能改变，它惟一地确定一台主机（或路由器的一个端口）。由于在不同分层上使用不用地址，在网络及以上层使用IP 地址，其下各层使用MAC ，通过ARP 或RARP 来对它们进行解析方可进行通信。

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7、简述什么是面向连接的通信、什么是面向无连接的通信，在因特网技术中那个协议是面向连接的，哪个协议是无连接的？

答：面向连接是指通信双方在进行通信之前，要事先在双方之间建立起一个完整的可以彼此沟通的通道，即一个连接，在通信过程中，整个连接的情况一直可以被实时地监控和管理。而无连接的通信，则不需要预先建立一个联络两个通信节点的连接来，需要通信的时候，发送节点就直接往网络上送出信息，让信息自主地在网络上去传。在因特网技术中，TCP 协议是面向连接的，而UDP 协议是无连接的。

8、CSMA/CD协议的全称是什么？简述CSMA/CD的数据帧发送过程。

答：CSMA/CD即载波监听多路访问/冲突检测，是一种争用型介质访问控制协议。

CSMA/CD的数据帧发送过程如下：

待发送的站监听总线，以确定介质上是否有其他站点正在发送信息。

如果介质是空闲的，则可以发送；如果介质是忙碌的，则要继续监听，一直等到介质空闲方可发送。 在发送数据帧的同时，还要继续监听总线。一旦发现冲突立即停止发送，并向总线发出一串阻塞信号来加强冲突。

冲突发生后，应随机延迟一个时间段，再去争用总线。

10. 简述共享式集线器（HUB ）与交换机（SWITCH ）的异同点。

答题要点：Hub 和Switch 的区别和异同点如下：

（1）它们都是网络互连设备。

（2）集线器（HUB ）作为物理层的网络连接设备，可以对信号进行放大和再生，但是，集线器只能进行原始比特流的传送，不可能对数据流量进行任何隔离或过滤，因此由集线器连接的网段属于同一个冲突域；共享式集线器采用广播方式，每一个端口上的计算机都可以收到集线器上的广播数据，两个端口上的站点同时发送数据就会产生冲突。

（3）交换机是数据链路层的互连设备，具有依据第二层地址进行数据帧过滤的能力。由交换机的不同端口所连的网段属于不同的冲突域；交换机是并行工作的，它可以同时支持多个信源和信宿端口之间的通信，从而大大提高了数据转发的速度。

11. 试解释“FTP ”？答：FTP 指文件传输协议，是Internet 上使用最广泛的文件传输协议。

12. 试解释“网络协议”？

答：网络协议是指为了进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。协议总是指某一层的协议，准确地说，它是对同等层实体之间的通信制定的有关通信规则和约定的集合。

13. 试解释“子网掩码”

答：子网掩码是一个32位的二进制数，它的子网主机标识部分为全“0”。利用子网掩码可以判断两台主机是否在同一子网中。若两台主机的IP 地址分别与它们的子网掩码相“与””后的结果相同，则说明这两台主机在同一子网中。

14. 试解释“计算机网络”

答：计算机网络是指利用通信设备和线路将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互连起来，再运行相应的网络软件（网络通信协议、信息交换技术和网络操作系统），以实现信息共享及信息传递的系统。

16. 试解释“PPP 协议”？

答：PPP 协议是一种有效的点对点的通信协议，它由串行通信线路上的组帧方式，用于建立、配制、测试和拆除数据链路的链路控制协议LCP 及一组用以支持不同网络控制协议NCPS 三部分组成。

17. 试解释“TCP/IP协议”

答：TCP/IP协议是美国国防部高级计划研究局DARPA 为实现ARPANET 互连网而开发的。目前，TCP/IP已成为一个事实上的工业标准。TCP/IP是一组协议的代名词，它还包括许多别的协议，组成了TCP/IP协议簇。TCP 提供运输层服务，而IP 提供网络层服务。TCP/IP协议作为一个网络体系结构，它分为四个层次，自底向上依次为网络接口层、网络层（或网际层或IP 层）、运输层和应用层。

18. 试解释“IP 地址”？

答：IP 地址用于区别Internet 上主机，它由32位二进制数组成四段号码，是Internet 中识别主机的唯一标识。

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19. 试解释“DNS ”？

答：DNS 即域名及域名系统。域名采用层次结构的基于“域”的命名方案，每一层由一个子域名组成，子域名间用“. ”分隔，其格式为：机器名. 网络名. 机构名. 最高域名。Internet 上的域名由域名系统DNS 统一管理。DNS 是一个分布式数据库系统，由域名空间、域名服务器和地址转换请求程序三部分组成，用来实现域名和IP 地址之间的转换。

CRC ：循环冗余校验(码) 。HDLC ：高级数据链路控制规程。WLAN ：无线局域网。OSI ：开放系统互连。 IGP ：内部网关协议。WAN ： 广域网。MAC ：介质访问控制。MIME ：多用途因特网邮件扩展协议。 BGP ：边界网关协议。ICMP ：网际控制管理协议。FTP ：文件传输协议。QOS ：服务质量。

简答题：

1. 简述ISO/OSI参考模型层次结构及各层次完成的功能？

（1）OSI 七层：物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。

（2）物理层：完成0/1在物理介质上的传输。

（3）数据链路层：将不可靠的物理链路变成可靠的数据链路。

（4）网络层：提供路由选择，拥塞控制及网络互联功能，为端到端提供面向连接或者无连接的数据传输服务。

（5）传输层：提供面向进程，面向连接或者无连接的数据传输服务。

（6）会话层：为进程之间的会话提供建立/维护/终止连接的功能。

（7）表示层：协商应用程序间交互的数据格式。

（8）应用层：为网络应用提供协议支持和服务。

2. 在星型、环型和总线型网络中，各自采用什么方法实现“广播”式传输？

(1) 星型网络通过中间节点将一个节点发来的数据同时转发给其他所有节点，达到“广播 式“传输。

(2) 环形网络通过发送方发送数据帧，数据帧遍历各个节点，最后由发送方将数据帧从环上取下，从而达到“广播式“传输。

(3) 总线型依赖于数据信号沿着总线向两端传播的基本特性实现“广播式“传输。

3. 面向连接和无连接的通信在路由选择上有哪些差别？

(1) 面向连接的通信，在建立连接阶段通过使用路由表建立一个路径转发表，连接建立好之后，不再使用路由表，而直接使用路径转发表。

(2) 无连接的通信，在每个数据包到达路由器时，都需要进行路由选择，然后进行转发。

5. 为什么要把IP 地址解析成MAC 地址才能实现数据传输？怎样进行地址解析？

答题要点：

(1) 主机相互通信时，首先要知道对方IP 地址所对应的物理地址才能在物理网络上劲行传输。

(2) 地址解析通过ARP 协议完成。

6. 简述TCP 协议建立连接时的“三次握手”过程，并说明其作用？

(1) 步骤如下：

● A请求建立到B 的连接。● B对连接请求进行确认，并请求建立B 到A 的连接。

● A对反向连接进行确认。

(2) 三次握手可以解决被延迟的分组问题，从而可以保证数据交换的安全和可靠。

1. 请简要回答下列问题

(1) 给出CSMA/CD介质访问控制协议的数据帧发送和接收过程（可用流程图描述）。

(2) 在CSMA/CD协议中，为什么会发生冲突，CSMA/CD采用何种措施来解决冲突？

(3) 在CSMA/CD协议中，为什么会产生帧碎片，怎样滤除帧碎片？

答(2) 由于多个发送方同时检测到介质空闲，并且发送数据，因而产生冲突; 冲突发生后，发送方各自延迟随机时间，再争用介质，随机时间采用二进制指数退避算法进行决定。

(3) 当冲突产生后，会产生帧碎片; 当接受到的数据帧长度小于最小帧长限制时，则认为是帧碎片，进行丢弃。

2. 一名学生A 希望访问网站www.google.com 。学生A 在其浏览器中输入http://www.google.com 并按回 4

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车，直到Google 的网站首页显示在其浏览器中，请问：

(1) 在此过程中，按照TCP/IP参考模型，从应用层（包括应用层）到网络接口层（包括网络接口层）都用到了哪些协议，每个协议所起的作用是什么？

(2) 简要描述该过程的流程（可用流程图描述）。

(1) 协议及其功能如下：

应用层：HTTP ：WWW 访问协议。DNS ：域名解析。

传输层：TCP ：在客户和服务器之间建立连接，提供可靠的数据传输。

网络层：IP ：进行路由选择。ICMP ：提供网络传输中的差错检测。ARP ：将目的IP 地址映射成物理MAC 地址。

网络接口层：LLC 和MAC ：提供数据链路层的功能，实现可靠的数据链路。

(2) 过程描述如下：

● 利用DNS ，查询到WWW.GOOGLE.COM 对应的IP 地址。

● 浏览器与GOOGLE 的服务器利用TCP 协议建立连接。

● 浏览器利用HTTP 的GET 方法向GOOGLE 服务器发送资源请求。

● GOOGLE发送回应信息。

● 浏览器解释回应信息，并以图形化的方式显示。

1. 什么是计算机网络？计算机网络由什么组成？

答：(1)把分布在不同地点且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路连接起来，在功能完善的软件和协议的管理下实现网络中资源共享系统

(2) 通信子网，资源子网

2．计算机网络的发展分哪几个阶段? 每个阶段有什么特点?

答：第一阶段（50年代）：计算机通信网络，特征是计算机与终端互连，实现远程访问

第二阶段（60年代）：计算机通信系统，特征是计算机与计算机互连

第三阶段（70年代中期—80年代末期）：现代计算机网络阶段，特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化

4．通信子网与资源子网分别由哪些主要部分组成？其主要功能是什么？

答：通信子网由通信线路和通信设备组成；功能：完成网络的通信。

资源子网由硬件系统和软件系统组成；功能：提供网络资源共享，处理数据能力

5．OSI 数据链路层的目的是什么?

答：利用物理层提供的物理通路，在相邻节点之间建立数据链路，将要传送的数据组装成帧，加入应答、差错控制、流量控制信息，使有差错的物理线路变成无差错的数据链路，为网络层提供可靠的信息传送机制

7．什么是数据交换？有几种交换方法？

数据交换：数据经编码后在通信线路上进行传输 交换的方法主要有：电路交换、报文交换、分组交换。

12．简述CSMA/CD协议的工作过程。

答：某站点要发送数据前，首先必须侦听信道；

（1）如果信道空闲，立即发送数据并进行冲突检测；

（2）如果信道忙，继续侦听信道，直到信道变为空闲，立即发送数据并进行冲突检测。

（3）如果站点在发送数据过程中检测到冲突，立即停止发送数据并等待一随机长的时间，重新侦听信道。

1、IEEE 802.3规定一个数据帧的长度应为64字节到1518字节之间。

2、通常路由选择算法分为两大类，分别为静态路由选择和自适应路由选择。

3、通信双方在进行通信之前，需要事先建立一个可以彼此沟通的通道，这种通信方式称为面向连接的通信。

4、IP 地址长度在IPv4中为32比特，而在IPv6中则为128比特。

5、常用的双绞电缆由4对双绞线组成，不同线对具有不同的缠绕度。双绞线可以分为屏蔽双绞线（STP ）与非屏蔽双绞线两大类。双绞线568布线标准分为 T568A 与T568B 两种。

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6、网络环境下一个进程的全网惟一标识需要协议、本地地址、本地端口号三元组来表示。

1. 试简述TCP 协议在数据传输过程中收发双方是如何保证数据包的可靠性的。

答：

（1）为了保证数据包的可靠传递，发送方必须把已发送的数据包保留在缓冲区；

（2）并为每个已发送的数据包启动一个超时定时器；

（3）如在定时器超时之前收到了对方发来的应答信息（可能是对本包的应答，也可以是对本包后续包的应答），则释放该数据包占用的缓冲区;

（4）否则，重传该数据包，直到收到应答或重传次数超过规定的最大次数为止。

（5）接收方收到数据包后，先进行CRC 校验，如果正确则把数据交给上层协议，然后给发送方发送一个累计应答包，表明该数据已收到，如果接收方正好也有数据要发给发送方，应答包也可方在数据包中捎带过去。

2. 为什么说TCP 协议中针对某数据包的应答包丢失也不一定导致该数据包重传？

答：（1）由于TCP 协议采用的是面向字符流的累计确认机制；

（2）当某数据包的应答丢失时，只要接收方还有数据发给发送方，在其应答字段中将包含对前面收到的数据包的应答信息，所以发送方不需要重发该数据包。

二、掌握“网络拓朴”的相关知识点

1、定义：计算机网络中结点和链路的几何位置。这里的节点指的是连网的计算机，链路或线指的是连接计算机的通信线路。

2、常用的网络拓朴有星形、环形、树形、总线形、全连接形和不规则形。：

（1）星形：结构简单、建网容易，但可靠性差、中心节点故障则全网瘫痪。

（2）环形：结构简单、易实现、无路径选择、建网投资少，但可靠性差、任一点故障则全网瘫痪。

（3）树形：成本低、易于推广，但结构复杂，除叶节点外，任一点故障均影响整个网络。

（4）总线形：结构简单、扩展容易、可靠性高，但连接距离短、对总线故障敏感。

（5）全连接形：可靠性高，但建网投资大、灵活性差。

从计算机网络的最基本的组成结构说来，可以把一个网络大致分成三个部分。它们分别是通信子网、网络高层和网上应用。

（1）通信子网由物理信道、信道链路的通信控制软件组成，是用来保证整个计算机网络通信的基本传输的部分。它担负着向网络的高层提供一定质量的通信传输服务。

（2）网络高层实现网络节点到对方的网络节点之间的端到端的完整通信服务。

（3）网上应用为网络用户提供各种各样的网上应用服务。大致来说，典型计算机网络的应用的支撑环境由下面这几个方面所组成：网络目录服务、网络域名服务、网络数据库服务。

2、我们用层次化结构的方法来描述计算机网络。

1、为什么分层？

采用层次化模型来描述复杂的计算机网络可便于将复杂的网络问题分解成许多较小的、界线比较清晰而又简单的部分来处理，避免了眉毛胡子一把抓的缺点，它在实际工作中对于指导和帮助理解计算机网络的工作原理很有作用。

2、如何分层？一般地，往往把一组相近的功能放在一起，形成网络的一个结构层次。

3、服务与协议的概念

（1）服务指网络的低层模块向高层提供功能性的支持。

（2）协议是网络中控制通信的标准、规则或约定。一个网络协议由语义、语法和时序三部分组成。

（3）协议是同等层之间互相对话时遵循的规则。

（4）二者的联系：对等层实体通过协议进行通信，完成一定的功能，从而为上层实体提供相应的服务。

三、掌握TCP/IP协议的五层模型

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2、IEEE802系列把局域网分成物理层、介质访问控制子层、逻辑链路控制子层三层，其中，介质访问控制子层和逻辑链路控制子层相当于OSI 模型的数据链路层。

3、以太网使用CSMA/CD作为介质访问控制方法，其协议为IEEE802.3，

4、多路复用技术主要包括频分多路复用技术和时分多路复用技术。

三、掌握“载波侦听多路访问/冲突检测CSMA/CD”的相关知识点

1、工作原理：当某工作站检测到信道被占用，继续侦听，直到空闲后立即发送；开始发送后继续检测是否有冲突，如有冲突要撤回发送，随机等待一段时间后继续发送。

2、优点：原理简单，易实现，工作站平等

3、缺点：无优先级，不能满足确定延时要求，负载时效率下降

4、随机等待时间的确定：采用二进制指数退避算法

1、域名的格式为：主机 域，DNS 是域名系统，域名解析采用了客户/服务器结构。

2、客户/服务器结构中，服务器指的是在网络上可提供服务在任何程序，客户指的是向服务器发起请求并等待响应的程序。

域名解析的过程：域名解析采用C/S计算模型，由客户端向服务器发出解析请求，服务器完成解析后将结果返回客户端，具体过程是：首先客户端形成域名查询，查询报文中包括待解析的名字和解析方式等信息，将该报文发送给名字服务器，名字服务器收到查询时，检查该名字是否属于它所授权管理的子域内，若是，则根据服务器中的名字数据库将名字解析成地址，将结果返还给客户端，若否，服务器就与能解析该名字的服务器联系，以上述相同方法进行解析后，将结果返还给客户端。

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